JP5411482B2 - 切断装置 - Google Patents

Description

本発明は、切断装置に関する。

金属素材（スラブなど）を粗圧延機により粗圧延してなる金属板の先端と後端とを複数の仕上圧延機からなる仕上圧延機群の前に配置される切断装置（以下、仕上前ＣＳと称す）により切断し、複数の仕上圧延機により所望の板厚まで圧延する（仕上げ圧延する）工程を一つのスラブ毎に行う熱間圧延設備が知られている。

また、上述した熱間圧延設備において、粗圧延機と仕上前ＣＳとの間に接合機を設置することで、この接合機により複数の金属板を先行の金属板の後端と後行の金属板の先端とを接合し連続して仕上げ圧延する熱間圧延設備も知られている。このような熱間圧延設備では、接合機の入側（粗圧延機と接合機との間）に切断装置（以下、接合前ＣＳと称す）が配置されており、先行材の金属板の後端と後行材の金属板の先端、いわゆる接合面のクロップが切り落とされている。

さらに、上述した、接合機を有する熱間圧延設備においても、一つのスラブ毎に仕上げ圧延するバッチ処理が行う場合には、上記接合前ＣＳを使用せず、上記仕上前ＣＳのみを使用している。

上述した接合前ＣＳは、切断したクロップをそのまま下方に落とすための空間を入側および出側にそれぞれ具備している。このような接合前ＣＳにおいて、バッチ処理する際の金属板の通板性を向上させるため種々の技術が開発されている。例えば、特許文献１には、クロップシャ本体出側に配置された出側エプロンを具備した接合用クロップシャが記載され、特許文献２には、クロップシャーをオフラインに移動させる移動手段とこのクロップシャーの移動に合わせてオンラインに移動可能な鋼片搬送用テーブルローラを具備した鋼片の連続熱間圧延設備列が記載され、特許文献３には、シャーフレームの入側および出側にローラテーブルユニットを配置したクロップシャーが記載されている。

特開２００１−２７６９１０号公報 特許第３３１９８９２号明細書 特表２００６−５０９６３８号公報

しかしながら、上述した特許文献１に記載の接合用クロップシャでは、出側エプロンにより鋼片を下方から支持して前記鋼片の通板性を向上させることができるものの、このクロップシャの入側に配置されるテーブルローラと前記出側エプロンとの間の距離が長く、鋼片の先端が上反ったり下反ったり、また鋼片自体が撓んだりして、この鋼片の先端または後端と下ドラムとの接触により傷が付与されてしまう可能性があった。

また、上述した特許文献２に記載の鋼片の連続熱間圧延設備列では、鋼片搬送用テーブルローラにより鋼片の通板性を向上させることができるものの、移動手段によりクロップシャーおよび鋼片搬送用テーブルローラを移動させてオンラインとオフラインとを切替えるため、この切り替えに時間を要し、生産性を低下させてしまう。

上述した特許文献３に記載のクロップシャーでは、ローラテーブルユニットにより帯状材の通板性は向上するものの、ローラテーブルユニットが帯状材の通板経路に配置されるため、帯状材のクロップを切断した場合に、前記ローラテーブルユニットにより、切断されたクロップの通板経路からの除去を妨げてしまう可能性があった。

そこで、本発明は、前述した問題に鑑み提案されたもので、切断されたクロップの除去のためのスペースを確保しつつ、金属板の通板性を向上させ、生産性の低下を抑制した切断装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決する第１の発明に係る切断装置は、金属板の通板経路の上方および下方にそれぞれ配置され、切断刃が組み付けられた上ドラムおよび下ドラムを備え、前記上ドラムと前記下ドラムとを回転駆動して前記金属板を切断する切断装置であって、前記金属板の通板経路の入側またはその出側またはこれら両方に配置され、前記金属板を下側から支持して通板するガイドローラを有し、前記金属板を前記上ドラムと前記下ドラムとの間へ案内するガイド機構と、前記ガイド機構を、前記金属板を前記上ドラムと前記下ドラムとの間へ案内する案内位置と、前記上ドラム側が旋回して、前記案内位置から離間した、前記金属板の通板経路上方の退避位置との間で移動させる移動手段とを具備したことを特徴とする。

上述した課題を解決する第２の発明に係る切断装置は、第１の発明に係る切断装置であって、
前記移動手段が前記ガイド機構を前記案内位置に位置付けたときに、前記ガイドローラと前記下ドラムとの間に配置される遮蔽部材を具備する
ことを特徴とする。

上述した課題を解決する第３の発明に係る切断装置は、第２の発明に係る切断装置であって、
前記下ドラムの外周に突起部が設けられ、
前記移動手段が前記ガイド機構を前記案内位置に位置付けたときに、前記下ドラムを制御して前記突起部を前記遮蔽部材に近接して配置する下ドラム制御手段を具備する
ことを特徴とする。

第１の発明に係る切断装置によれば、移動手段がガイド機構を案内位置に位置付けたときに、切断装置における金属板の入側および出側に配置され、金属板を通板するテーブルローラの間にガイドローラが配置される。よって、このガイドローラが金属板を支持でき、前記テーブルローラと前記ガイドローラとの間の距離を、従来の切断装置の入側および出側に配置されるテーブルローラ間の距離よりも短くすることができ、金属板の上反りおよび下反りならびに金属板自体の撓みによる切断装置の入側および出側に設けられる、切断されたクロップの除去スペースへの入り込みを抑制でき、切断装置内の金属板の通板性が向上する。また、移動手段がガイド機構を退避位置に位置付けることで、切断されたクロップの除去のためのスペースを確保することができる。また、前記移動手段による前記ガイド機構の位置調整も容易であり、生産性の低下を抑制できる。

第２の発明に係る切断装置によれば、第１の発明に係る切断装置と同様な作用効果を奏する他、移動手段がガイド機構を案内位置に位置付けたときに、ガイドローラと下ドラムとの間に配置される遮蔽部材を具備することにより、金属板の下反りによるガイドローラと下ドラムとの間への当該金属板の入り込みが防止され、金属板の通板性がさらに向上する。

第３の発明に係る切断装置によれば、第２の発明に係る切断装置と同様な作用効果を奏する他、下ドラムの外周に突起部が設けられ、移動手段がガイド機構を案内位置に位置付けたときに、下ドラムを制御して突起部を遮蔽部材に近接して配置する下ドラム制御手段を具備することにより、下ドラムとガイド機構との間への金属板の入り込みが防止され、金属板の通板性がさらに向上する。

以下に、本発明に係る切断装置を実施するための最良の形態を実施例に基づき具体的に説明する。

本発明の第１の実施例に係る切断装置について、図１〜図３を参照して説明する。
図１は、本発明の第１の実施例に係る切断装置を具備する熱間圧延設備の概略図である。図２は切断装置の側面図であり、図３は切断装置が具備するガイド機構の平面図である。図２にて、切断装置が具備するガイド機構を案内位置に位置付けた場合を実線にて示し、前記ガイド機構を退避位置に位置付けた場合を二点鎖線にて示す。

本発明の第１の実施例に係る切断装置を具備する熱間圧延設備は、図１に示すように、上流側から粗圧延機（以下、粗ミルと称す）１、コイルボックス２、接合機３、複数段の圧延機により構成される仕上圧延機（以下、仕上ミルと称す）４およびダウンコイラー５を備える。

粗ミル１でスラブが圧延されてなる金属板６，７はコイルボックス２のコイラーに巻き取られる。コイルボックス２のコイラーから巻き出された後行金属板６は後行金属板６の先端を接合前切断装置１０により切断された後、接合機３で必要に応じて接合前切断装置１０により端部が切断された先行金属板７の後端と接合機３で接合される。

接合機３で接合されて連続状態となった金属板（連続帯鋼）および接合機３で接合しなかった金属板は、仕上ミル４に送られる。

仕上ミル４に送られた金属板７は複数段の圧延機により順次熱間圧延されて所望の板厚に圧延され、所望の板厚に圧延された金属板７はダウンコイラー５に巻き取られる。ダウンコイラー５の入側（仕上ミル４の出側）には切断手段８が配置され、この切断手段８により所定の部位が切断されて製品コイルとなる。

図１中の符号で、９は仕上ミルの入側に設けられた仕上前切断装置であり、この仕上前切断装置９により金属板の先端および後端が切断される。
なお、仕上前切断装置９の配置は、熱間圧延設備の状況などにより適宜選択して配置されるものであり、配置位置や配置の有無などは図示例に限定されるものではない。

ここで、以下に接合前切断装置１０について、図２および図３を参照して詳細に説明する。
接合前切断装置１０は、図２に示すように、ハウジング１８内における、金属板６，７の通板経路の上方に配置され、２つの切断刃１１ａ，１１ｂが組み付けられた上ドラム１３と、金属板６，７の通板経路の下方に配置され、２つの切断刃１２ａ，１２ｂが組み付けられた下ドラム１４とを有し、上ドラム１３と下ドラム１４とを回転駆動して金属板６，７を切断する切断装置である。

上述した接合前切断装置１０では、金属板６，７を通板するガイドローラ４２，５２を有し、金属板６，７を上ドラム１３と下ドラム１４との間へ案内するガイド機構４０，５０が設けられている。さらに、接合前切断装置１０では、ガイド機構４０，５０を、金属板６，７を上ドラム１３と下ドラム１４との間へ案内する案内位置と、この案内位置から離間し、金属板の通板経路の外側である退避位置との間で移動させる移動機構６０，７０（移動手段）が設けられている。接合前切断装置１０の金属板６，７の入側および出側には、テーブルローラ１９が複数配置されており、これにより金属板６，７が通板される。

上ドラム１３は、回転方向に沿う断面にて長径と短径を有する略楕円状に形成されている。切断刃１１ａと切断刃１１ｂとは、上ドラム１３の長径をなす円弧状の周面に対向して配置される。すなわち、切断刃１１ａと切断刃１１ｂとは、上ドラム１３の長径をなす円弧状の周面にて同一平面上に配置される。金属板６，７を切断しない場合には、上ドラム１３の長径（切断刃１１ａと切断刃１１ｂ）が水平となる位置に配置されて、上ドラム１３が停止される。

他方、下ドラム１４は、回転方向に沿う断面にて略円状に形成されている。切断刃１２ａと切断刃１２ｂとは、下ドラム１４の周面に対向して配置される。すなわち、切断刃１２ａと切断刃１２ｂとは、下ドラム１４の周面にて同一平面上に配置される。また、この下ドラム１４の外周には、外側へ向けて突出する突起部１４ａが複数設けられる。金属板６，７を切断しない場合には、切断刃１２ａと切断刃１２ｂが水平となる位置に配置されて、下ドラム１４が停止される。

なお、上述した上ドラム１３および下ドラム１４は、図示しない駆動源により同期して回転駆動される。

上述したガイド機構４０，５０は、図２および図３に示すように、接合前切断装置１０の金属板６，７の入側および出側にそれぞれ配置される。接合前切断装置１０の金属板６，７の入側および出側に配置されたガイド機構４０，５０は、ガイドローラ４２，５２を回転可能に支持し、上方が開放した箱状の取付部４１ａ，５１ａと、この取付部４１ａ，５１ａに連続し、軸体８１，８２を介して回動可能に支持する支持部４１ｂ，５１ｂとからなるガイド機構本体４１，５１を有する。ガイドローラ４２，５２の端部にはギヤ４３，５３がそれぞれ設けられる。このギヤ４３，５３は、それぞれ第１のギヤ４４，５４、第２のギヤ４５，５５、軸継手４６，５６、およびシャフト４７，５７を介して、図示しないモータに連結される。このモータを駆動することで、ガイドローラ４２，５２が回転し、この回転により金属板６，７が通板される。

上述したガイド機構本体４１，５１の取付部４１ａ，５１ａは、下ドラム１４側に位置すると共に、金属板６，７の通板経路の下方に位置し、下ドラム１４の外周に沿って延在する側壁４８，５８と、この側壁４８，５８近傍の上方のみを遮蔽する遮蔽部材４９，５９を具備する。すなわち、移動機構６０，７０がガイド機構４０，５０を案内位置に位置付けたときに、ガイドローラ４２，５２と下ドラム１４との間に配置される遮蔽部材４９，５９を具備することで、金属板６，７の下反りによるガイドローラ４２，５２と下ドラム１４との間への当該金属板６，７の入り込みが防止され、金属板６，７の通板性がさらに向上する。

上述した移動機構６０，７０は、一端部側が軸体６１，７１を介し回転可能に固定されたシリンダ６２，７２と、シリンダ６２，７２内への油圧などの給排により伸縮するロッド６３，７３とを有する。ロッドの先端部６３ａ，７３ａは、軸体６４，７４を介してガイド機構本体４１，５１にそれぞれ支持される。

上述した接合前切断装置１０では、移動機構６０，７０がガイド機構４０，５０を案内位置に位置付けたときに、下ドラム１４を制御して下ドラム１４の突起部１４ａをガイド機構４０，５０の遮蔽部材４９，５９に近接して配置する図示しない下ドラム制御装置（下ドラム制御手段）が設けられている。

すなわち、上述した接合前切断装置１０では、複数の金属板を接合してなる連続帯鋼を処理するなど、ガイド機構４０，５０を使用しない場合には、シリンダ６２，７２への油圧の給排によりロッド６３，７３が収縮し、これに伴い軸体６４，７４を支点としガイド機構４０，５０が回動して引き上げられ、金属板６，７の通板経路の外側である退避位置に配置される。他方、単一の金属板を処理するなど、ガイド機構４０，５０を使用する場合には、シリンダ６２，７２への油圧の給排によりロッド６３，７３が伸張し、これに伴い軸体６４，７４を支点としガイド機構４０，５０が回動して引き下げられ、前記案内位置に配置される。よって、ガイド機構４０，５０を案内位置に位置付けた場合には、金属板６，７の通板経路にガイドローラ４２，５２が配置され、これらガイドローラ４２，５２が金属板６，７を支持するため、テーブルローラ１９とガイドローラ４２，５２との間の距離が、従来の切断装置の入側および出側に配置されるテーブルローラ間の距離よりも短くなり、金属板６，７の上反りおよび下反りならびに金属板６，７自体の撓みによる接合前切断装置１０の入側および出側に設けられる、切断されたクロップの除去スペースへの入り込みを抑制でき、接合前切断装置１０内の金属板６，７の通板性が向上する。さらに、遮蔽部材４９，５９が下ドラム１４の突起部１４ａに近接して配置されるため、下ドラム１４とガイド機構４０，５０との間への金属板６，７の入り込みが防止され、金属板６，７の通板性がさらに向上する。

したがって、本発明の第１の実施例に係る切断装置１０によれば、移動機構６０，７０がガイド機構４０，５０を案内位置に位置付けたときに、接合前切断装置１０における金属板６，７の入側および出側に配置され、金属板６，７を通板するテーブルローラ１９の間にガイドローラ４２，５２が配置される。よって、これらガイドロール４２，５２が金属板６，７を支持でき、テーブルローラ１９とガイドローラ４２，５２との間の距離を、従来の切断装置の入側および出側に配置されるテーブルローラ間の距離よりも短くすることができ、金属板６，７の上反りおよび下反りならびに金属板６，７自体の撓みによる接合前切断装置１０の入側および出側に設けられる、切断されたクロップの除去スペースへの入り込みを抑制でき、接合前切断装置１０内の金属板６，７の通板性が向上する。また、移動機構６０，７０がガイド機構４０，５０を退避位置に位置付けることで、切断されたクロップの除去のためのスペースを確保することができる。また、移動機構６０，７０によるガイド機構４０，５０の位置調整も容易であり、生産性の低下を抑制できる。

なお、上記では、金属板６，７の入側およびその出側の両方にガイド機構４０，５０をそれぞれ設けた接合前切断装置１０を用いて説明したが、このようなガイド機構を金属板の入側またはこの出側の一方にだけ設けた接合前切断装置とすることも可能である。このような接合前切断装置であっても、上述した接合前切断装置１０と同様な作用効果を奏する。

上記では、収縮して上方へ回動することで前記案内位置から前記退避位置に移動させる移動機構６０，７０を具備する接合前切断装置１０を用いて説明したが、このような移動機構の代わりに、収縮や伸張により下方へ回動することで前記案内位置から離反した退避位置に移動させる移動機構を具備する接合前切断装置とすることも可能である。このような接合前切断装置であっても、上述した接合前切断装置１０と同様な作用効果を奏する。

本発明は、切断装置に利用することが可能である。

本発明の第１の実施例に係る切断装置を具備する熱間圧延設備の概略図である。 本発明の第１の実施例に係る切断装置の側面図である。 本発明の第１の実施例に係る切断装置が具備するガイド機構の平面図である。

符号の説明

１ 粗圧延機
２ コイルボックス
３ 接合機
４ 仕上圧延機
５ ダウンコイラー
６ 金属板（後行金属板）
７ 先行金属板
９ 仕上前切断装置
１０ 接合前切断装置
１１，１２ 切断刃
１３ 上ドラム
１４ 下ドラム
１８ ハウジング
４０，５０ ガイド機構
４２，５２ ガイドローラ
６０，７０ 移動機構

Claims (3)

1. 金属板の通板経路の上方および下方にそれぞれ配置され、切断刃が組み付けられた上ドラムおよび下ドラムを備え、前記上ドラムと前記下ドラムとを回転駆動して前記金属板を切断する切断装置であって、
   前記金属板の通板経路の入側またはその出側またはこれら両方に配置され、前記金属板を下側から支持して通板するガイドローラを有し、前記金属板を前記上ドラムと前記下ドラムとの間へ案内するガイド機構と、
   前記ガイド機構を、前記金属板を前記上ドラムと前記下ドラムとの間へ案内する案内位置と、前記上ドラム側が旋回して、前記案内位置から離間した、前記金属板の通板経路上方の退避位置との間で移動させる移動手段とを具備した
   ことを特徴とする切断装置。
2. 請求項１に記載の切断装置であって、
   前記移動手段が前記ガイド機構を前記案内位置に位置付けたときに、前記ガイドローラと前記下ドラムとの間に配置される遮蔽部材を具備する
   ことを特徴とする切断装置。
3. 請求項２に記載の切断装置であって、
   前記下ドラムの外周に突起部が設けられ、
   前記移動手段が前記ガイド機構を前記案内位置に位置付けたときに、前記下ドラムを制御して前記突起部を前記遮蔽部材に近接して配置する下ドラム制御手段を具備する
   ことを特徴とする切断装置。

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